[發(fā)明專利]成像設(shè)備和對焦位置檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180057598.2
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN103238097A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 青木貴嗣
• 申請（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28;G02B7/34;G03B13/36;H04N5/232
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 謝晨;劉光明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像捕捉設(shè)備和該圖像捕捉設(shè)備的對焦位置檢測方法，該圖像捕捉設(shè)備被配置成檢測到對象的距離并且執(zhí)行拍攝鏡頭的焦點位置控制。

背景技術(shù)

關(guān)于檢測到主對象的距離的對焦位置檢測方法，存在對比法或相位差自動聚焦（“AF”）方法。在單鏡頭反光照相機中頻繁地采用相位差A(yù)F方法，這是因為它與對比法相比能夠以高速度和高精度執(zhí)行對焦位置檢測。

常規(guī)單鏡頭反光照相機中所采用的相位差A(yù)F方法（例如，如在下文的專利文獻1中公開的）設(shè)置有獨立于固態(tài)圖像捕捉元件部署在左側(cè)和右側(cè)的兩個相位差檢測線傳感器，該固態(tài)圖像捕捉元件捕捉對象的圖像并且基于在第一線傳感器的檢測信息與第二線傳感器的檢測信息之間的相位差來檢測到主對象的距離。

在專利文獻1中公開的相位差A(yù)F方法的問題在于，需要使用于在檢測相位差中使用的檢測線傳感器獨立于固態(tài)圖像捕捉元件，并且因此，組件成本和制造成本增加，并且此外，設(shè)備的尺寸變得更大。

因此，如下文專利文獻2中所公開的，已經(jīng)提出將相位差檢測像素安裝在固態(tài)圖像捕捉元件的光接收表面上。就捕捉對象的圖像的固態(tài)圖像捕捉元件而言，由于采用了利用相位差檢測像素形成的固態(tài)圖像捕捉元件，所以外部相位差檢測傳感器變得不必要，并且可實現(xiàn)成本降低。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：JP-A-2010-8443

專利文獻2：JP-A-2010-91991

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

然而，在專利文獻2中公開的常規(guī)技術(shù)的目標在于單鏡頭反光照相機并且前提是安裝大型固態(tài)圖像捕捉元件。如在專利文獻2中公開的，通過使一對相鄰的像素中的每一個的光屏蔽膜孔徑很小并且將光屏蔽膜孔徑定位成朝在一側(cè)和另一側(cè)中的相位差檢測方向（通常左和右）偏移，相位差檢測像素被配置成檢測相位差。

即使使光屏蔽膜孔徑減小一點，大型（大面積）固態(tài)圖像捕捉元件（其中，每個像素具有大光接收面積）仍然能夠以高速度和高精度獲得相位差信息。然而，在每個像素的大光接收面積不大且其被安裝在例如緊湊型照相機中的固態(tài)圖像捕捉元件中，原始的光屏蔽膜孔徑是小的。因此，如果通過將光屏蔽膜孔徑設(shè)置成小的并且將光接收時間設(shè)置為短來以高速度獲得相位差信息，則發(fā)生問題，因為取決于對象的狀態(tài)，相位差信息的精度（也就是，對焦位置檢測的精度）降低。

本發(fā)明的目的是提供一種圖像捕捉設(shè)備和檢測該圖像捕捉設(shè)備的對焦位置的方法，即使當采用小面積的固態(tài)圖像捕捉元件時，無論對象的狀態(tài)如何，該圖像捕捉設(shè)備也能夠通過以高速度和高精度獲取相位差信息來計算對焦位置。

問題的解決方案

本發(fā)明的圖像捕捉設(shè)備和對焦位置檢測方法的特征在于，該圖像捕捉設(shè)備包括：圖像捕捉元件，其中成對像素二維地布置在相位差檢測區(qū)域中，所述成對像素由光瞳分割的第一相位差檢測像素和第二相位差檢測像素配置，所述相位差檢測區(qū)域被設(shè)置在捕捉對象的圖像的光接收表面上；聚焦鏡頭，所述聚焦鏡頭被部署在所述圖像捕捉元件的光路的前端處并且在所述光接收表面上形成對焦在對象上的光學(xué)圖像；以及控制裝置，所述控制裝置計算在從所述第一相位差像素輸出的關(guān)于所述成對像素的一側(cè)布置方向的第一檢測信息的第一分布曲線與從所述第二相位差檢測像素輸出的關(guān)于所述一側(cè)布置方向的第二檢測信息的第二分布曲線之間的相位差，并且基于所述相位差控制所述聚焦鏡頭并且將所述聚焦鏡頭控制到所述對焦位置，其中所述對焦位置檢測方法包括：基于所述對象的狀態(tài)來確定將所述相位差檢測區(qū)域在垂直于所述相位差的檢測方向的方向上被分割成的分割數(shù)目設(shè)置成第一分割數(shù)目n還是設(shè)置成大于n的第二分割數(shù)目m，通過對于通過將所述相位差檢測區(qū)域分割成所述n份或所述m份而形成的分割的區(qū)域中的每一個，計算所述第一檢測信息與所述第二檢測信息之間的相關(guān)性來為每個分割的區(qū)域計算相關(guān)運算曲線，以及從通過在所述多個分割的區(qū)域的相關(guān)運算曲線上進行所需的計算處理而獲得的總評估曲線獲取散焦量，以驅(qū)動所述聚焦鏡頭并且將所述聚焦鏡頭控制到所述對焦位置。

發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明，即使當使用了小固態(tài)圖像捕捉元件時，也可以獲得與具有高速度和高精度的單鏡頭反光照相機的AF操作性能相當?shù)腁F操作性能，無論對象的狀態(tài)如何。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像捕捉設(shè)備的功能框圖。

圖2是設(shè)置在圖1中所示的固態(tài)圖像捕捉元件的光接收表面上的相位差檢測區(qū)域的解釋性視圖。

圖3是在圖2的虛線矩形框內(nèi)的表面的放大示意圖。